Az I/O szűk keresztmetszet megszüntetése
HDD vs. SSD: Miért számít a különbség
A HDD-k és az SDD-k között folyamatos a harc, mindkettőnek megvannak a maga előnyei és hátrányai. Egy HDD egy meghajtóból, író/olvasó karból, orsóból és tányérokból áll, amelyekre az adatokat tárolják. Nagy olvasási/írási igénybevétel esetén (különösen nagyszámú, kis méretű fájl esetén) a tányér forog, és az író/olvasó fej folyamatosan mozog, hogy megkeresse a meghajtón nem összefüggő módon szétszórt adatokat. Ekkor lép be a késleltetés. Egy SDD-nek azonban nincsenek mozgó alkatrészei, és flashmemóriát használ az adatok tárolására, ami kevesebb energiát fogyaszt, szinte nem okoz zajt, rezgést és hőt, és nagyobb sebességgel működik, mint egy hagyományos merevlemez.
Most, hogy megértettük a különbséget, akkor mi is pontosan az SSD gyorsítótár? Ez az SSD-ben található flash memóriachipeken lévő, gyakran elérhető adatok (más néven forró adatok) ideiglenes tárolóhelye. Ha egy bizonyos részt gyorsítótárként tartanak fenn, ahol a forró adatokat tárolják, az alacsonyabb késleltetésű SSD-k gyorsabban tudnak reagálni az adatkérésekre, felgyorsítva az írási/olvasási sebességet és növelve az általános teljesítményt.
A nagyobb véletlenszerű IOPS-értéket igénylő alkalmazások futtatásakor, vagy amikor nagy mennyiségű adatot írnak nem összefüggő blokkokba (pl. OLTP-adatbázisok és e-mail-szolgáltatások), egy teljesen SSD-s rendszer kiépítése lyukat égethet a zsebünkbe. De ne féljen, van kiút – az SSD gyorsítótár. SSD gyorsítótárat csatlakoztathat egyetlen tároló kötethez vagy blokkszintű iSCSI LUN-hoz, hogy olvasási/írási puffert hozzon létre, és így javítsa a véletlenszerű hozzáférés teljesítményét. Vegye figyelembe, hogy mivel a nagy szekvenciális írási/olvasási műveletek, mint például a HD-videó streaming, nem rendelkeznek újraolvasási mintákkal, az ilyen munkaterhelési minták nem sokat profitálhatnak az SSD gyorsítótárból.
Az SSD gyorsítótár a következő két üzemmódba sorolható:
- Csak olvasási gyorsítótár: Amikor az SSD-t csak olvasási gyorsítótárként állítja be, csak a gyakran használt adatok tárolódnak a gyorsítótárban a véletlenszerű olvasási sebesség gyorsítása érdekében. Mivel az adatok írásában nem vesz részt, az adatok akkor is biztonságban maradnak, ha az SSD meghibásodik.
- Read-write cache: A csak olvasható gyorsítótárral összehasonlítva az írható-olvasható gyorsítótár szinkronban írja az adatokat az SSD-re. Az adatbiztonság érdekében legalább két SSD-re van szükség a RAID 1 beállításához, hogy az egyik SSD hibatűrő legyen. De még mindig fennáll az adatvesztés veszélye, ha az elhasználódott SSD-k száma meghaladja a RAID-konfiguráció hibatűrését.
A helyes választás
Minél gyakrabban ír adatokat egy SSD, annál rövidebb lesz az élettartama. Az IO-igényeknek megfelelő SSD megtalálása kiemelkedő fontosságú, mivel nem szeretné, ha a gyorsítótár-meghajtó túl gyorsan elhasználódna. Amikor kiválasztja a megfelelő SSD-lemezeket a NAS gyorsítótárának beállításához, az SSD-lemezek élettartamát két specifikáció alapos vizsgálatával kell értékelnie: TBW (Terabyte Written) & DWPD (Drive Writes Per Day). A TBW az SSD teljes élettartama alatt az SSD-re írható adatok összesített mennyiségét jelenti, míg a DWPD arra utal, hogy a garanciaidő alatt naponta hányszor írhatja felül az egész SSD-t. Ha ismeri a meghajtó kapacitását és a garanciális időszakot, akkor az alábbi egyenlet segítségével egyszerűen átszámíthatja a TBW-t DWPD-re vagy fordítva:
- TBW = DWPD X 365 X garancia (év) X kapacitás (TB)
- DWPD = TBW / (365 X garancia (év) X kapacitás (TB))
Tegyük fel, hogy az SSD 2 TB-os, 5 év garanciával. Ha a DWPD értéke 1, akkor ez azt jelenti, hogy a következő 5 évben naponta 2 TB adatot írhat rá. A fenti egyenlet alapján a TBW szám 1 * 365 * 5 * 2 = 3650TB lesz. Jobb, ha lecseréli, mielőtt eléri a 3650TB-ot. Kövesse nyomon a NAS mindennapi használatát, hogy felmérje az írott adatok mennyiségét, és megnézze, hogy a TBW-érték megfelel-e az Ön igényeinek.
Ha a NAS mindennapi használata írásigényes alkalmazásokat foglal magában, ajánlott vállalati SSD-ket választani, hogy biztosan ellenálljon a nagy írási tevékenységnek. A fogyasztói SSD-k általában 1 alatti DWPD számmal rendelkeznek. Alkalmas arra, hogy boot-meghajtóként használjuk, de a folyamatos írási/olvasási munkaterhelést azonban nem bírja el. A legtöbb vállalati SSD ezzel szemben magasabb, 1 és 10 közötti DWPD-vel rendelkezik, és ezért jobb tartósságot biztosít.
A jó úton való elindulás
Az SSD tartósságán kívül az SSD gyorsítótárazás memóriaigényét is figyelembe kell venni. Mivel az SSD gyorsítótár a gyorsítótár méretétől függően bizonyos mennyiségű rendszermemóriát igényel, előfordulhat, hogy frissítenie kell a memóriát, ha nagyobb SSD gyorsítótárat szeretne telepíteni. A rendszer stabilitásának fenntartása érdekében az előre telepített rendszermemóriának csak 1/4-ét különítik el az SSD gyorsítótár számára.
Mivel egy 1 GB-os SSD körülbelül 416 KB rendszermemóriát foglal el (a bővíthető memóriával együtt), egy 2 X 128 GB-os SSD csak olvasható gyorsítótár (összesen 256 GB) legalább 104 MB memóriát igényel, míg egy 2 X 128 GB-os SSD írható-olvasható gyorsítótár (összesen 128 GB) 52 MB memóriát fogyaszt. Megjegyzendő, hogy a memória hiánya ezért korlátozza az SSD gyorsítótár méretét.
Tárolási hatékonyság optimalizálása
Ha NAS-a rendelkezik PCIe foglalattal, megfontolhatja egy kettős M.2 SSD adapterkártya telepítését, amely SATA és NVMe SSD-ket is támogat a gyorsítótár teljesítményének növelése érdekében. A Synology M2D18 segítségével nemcsak több meghajtórekeszt foglalhat le adattárolásra, hanem rugalmas SSD-választási lehetőségei is vannak, mivel támogatja a 2280/2260/2242 formátumú M.2 modulokat.
Ha a teljesítmény optimalizálása érdekében SSD gyorsítótár hozzáadását fontolgatja, a kompatibilis SSD-k megkeresése érdekében a kompatibilitási listán kívül erősen javasoljuk, hogy a meghajtók adatlapjain nézzen utána a TBW és DWPD értékeknek, hogy meggyőződjön arról, hogy az SSD élettartama megfelel-e a munkaterhelési követelményeknek.